3.3 电磁调速三相异步电动机控制电路
电磁调速三相异步电动机又称滑差电动机,是一种交流无级调速电动机。它由三相异步电动机、电磁转差离合器和测速发电机等组成,可通过控制器进行较广范围的平滑调速,其调速比一般10∶1。可以广泛地应用在纺织、印染、化工、造纸、电缆等部门的恒转矩负载及风机类负载。
中小型电磁调速异步电动机是组合式结构;较大的电磁调速异步电动机是整体式结构。笼型三相异步电动机为原动机,测速发电机安装在电磁调速异步电动机的输出轴上,用来控制和指示电机的转速;电磁转差离合器是电磁调速的关键部件,电机的平滑调速就是通过它的作用来实现的。
电磁转差离合器有两个旋转部分,即电枢和磁极。电枢制成圆筒形结构,通常由铸钢加工而成。它是直接固定在异步电动机的轴伸上,随异步电动机旋转,属主动部分;磁极制成爪形结构,有励磁绕组,固定在输出轴上,属从动部分。磁极的励磁绕组经集电环通入直流励磁。
电磁调速异步电动机控制电路的原理图如图3-5所示。图中VC是晶闸管可控整流电源,其作用是将交流电变换成直流电,供给电磁转差(滑差)离合器的直流励磁电流,电流的大小可通过电位器RP进行调节。
图3-5 电磁调速异步电动机控制电路
欲启动电动机,先合上电源开关QS,然后按下启动按钮SB2,接触器KM因线圈得电而吸合并自锁,KM的主触点闭合,三相异步电动机运转,同时也接通了晶闸管可控整流装置VC的电源,使电磁转差(滑差)离合器磁极的励磁线圈得到励磁电流,此时磁极随电动机及离合器电枢同向转动。调节电位器RP,即可改变爪形磁极的转速,从而调节了被拖动负载的转速。图中TG为测速发电机,由它取出的电动机转速信号,反馈给晶闸管可控整流电路,以调整和稳定电动机的转速,改善电磁调速异步电动机的机械特性。
由于电磁转差(滑差)离合器是依靠电枢中的感应电流而工作的,感应电流会引起电枢发热,在一定的负载转矩下,转速越低,则转差就越大,感应电流也就越大,电枢发热也就越严重。因此,电磁调速异步电动机不宜长期低速运行。